初学 java reference 机制

Question

近期连续看到有关数组的问题帖，其问题是将一个数组作为参数传递给某个method，并期望通过该method改变原先所引用之数组内容，但结果往往是原先的数组丝毫未动，小弟对JAVA reference机制偶有研究，希望以实际例子来说明java reference机制有别于C\C++首先该示例引用自本版帖子《如下的代码有什么问题？》，作者：wingofsea (翱翔的翼) ，为说明问题对实例稍做改动，如有冒犯之处还忘见量。其次要说明的是数组作为参数传递的问题乃是一个有关于java reference机制非常经典的问题，大多数初学JAVA的朋友在这样的问题上产生的困惑源自于C\C++的机制所带来的主观影响，因为在关于reference传递的问题上，JAVA 与 C\C++十分不一样。我们用实例来说明问题：示例代码1：
/**
 * 该类将说明将数组作为参数传递过程中，引用机制所起到的作用
 */
class testArray {
  /**
   * 打印数组的内容，并显示该数组的引用地址
   */
  static void printArray( int[] array ) {
    System.out.println( "The array's address: " + array );

    for( int i = 0; i < array.length; i++ )
      System.out.print( " " + array[i] );
    System.out.println();
  }
  
  /**
   * 企图通过该函数对所传递的数组进行改变
   */
  static void changeArray( int[] a1 ) {
    System.out.println( "array a1 in changeArray: " + a1 );
  
    int[] b = { 1, 2, 3 };
    System.out.println( "\nCreate array b..." );
    printArray( b );
    
    System.out.println( "\nafter a1 = b..." );
    a1 = b;
    System.out.println( "array a1's address : " + a1 + "\n");
  }
  
  /**
   * 主函数，实例化一个int array，并查看其在调用changeArray() method前
   * 与调用后内部数据的变化以及引用地址的变化。
   */
  public static void main( String[] args ) {
    System.out.println( "------------ Start Process ------------" );
    int[] a = { 3, 2, 1 };
    System.out.println( "Create array a... " );
    printArray( a );
    
    System.out.println( "\nCall changeArray methods.");
    changeArray( a );    // 期望通过引用传递改变数组a的内容
    
    System.out.println( "After call changeArray methods...(back main() method)" );
    System.out.println( "The array a is not changed..." );
    printArray( a );
  }
} /// @.@||~运行结果...
------------ Starting Process ------------
Create array a...
The array's address: [I@15601ea
  3 2 1Call changeArray() methods...
In changeArray(), array a1's address: [I@15601eaCreate array b...
The array's address: [I@197d257
  1 2 3after a1 = b...
a1's address: [I@197d257after call changeArray methods...(back main() method)
The array a is not changed...
The array's address: [I@15601ea
  3 2 1
总结：
这里我们可以很清楚的看到，虽然我们将数组a以引用传递的方式传递给了changeArray() method，并且在开始时changeArray() method中的int[] a1确实依然指向原先的对象，但是当我们改变了a1的指向，将其指向另一个新的数组b时，注意，注意，问题出现了，我们很自然的会和c\c++做参考，于是我们认为，由于此时a1(也就是方法内部的引用)发生了改变，同时就会引起
外部数组的改变，但是当我们回到main()函数时，数组a没有发生热和变化，我们可以看到a的引用依然指向原先的对象，这是为什么呢？是的，在JAVA中，数组依然是一个对象，对象就会以reference的形式传递，但是这个reference却是一个值传递，
我们先搞清楚
Tyep a = new Type();
这里a is a reference， 他指向一个Type Object，JAVA中突出了一个引用变量的概念，reference本身也是一种变量，所以reference本身以值传递的形式传送给某个method，
-----------------------------------------------------------------------------
重点
这时 changeArray()中的int[] a1 与 main()中的int[] a乃是两个同时引用同一个long array object的不同的reference，
------------------------------------------------------------------------------
当我们修改了changeArray()中的int[] a的指向时，并不会影响另一个reference的指向，这就是为什么没有发生改变的原因了。如果欲在此地同时改变两者就必须实际改变两者所引用的对象。
源代码如下：
class testArray {
  static void printArray( int[] array ) {
    System.out.println( "The array's address: " + array );

    for( int i = 0; i < array.length; i++ )
      System.out.print( " " + array[i] );
    System.out.println();
  }

  static void changeArray( int[] a1 ) {
    System.out.println( "array a1 in changeArray: " + a1 );
  
    int[] b = { 1, 2, 3 };
    System.out.println( "\nCreate array b..." );
    printArray( b );
    
    /* Don't do this，以下代码只是改变了reference a1 的指向，并位改变a1原先引用之对象的内部状态
     * System.out.println( "\nafter a1 = b..." );
     * a1 = b;
     * System.out.println( "array a1's address : " + a1 + "\n");
     */
    // 实际改变Object
    for( int i = 0; i < a1.length; i++ )
      a1[i] = b[i];
  }
  
  public static void main( String[] args ) {
    System.out.println( "------------ Start Process ------------" );
    int[] a = { 3, 2, 1 };
    System.out.println( "Create array a... " );
    printArray( a );
    
    System.out.println( "\nCall changeArray methods.");
    changeArray( a );    // 期望通过引用传递改变数组a的内容
    
    System.out.println( "After call changeArray methods...(back main() method)" );
    System.out.println( "The array a is not changed..." );
    printArray( a );
  }
} /// @.@||~运行结果...
------------ Starting Process ------------
Create array a...
The array's address: [I@15601ea
  3 2 1Call changeArray() methods...
In changeArray(), array a1's address: [I@15601eaCreate array b...
The array's address: [I@197d257
  1 2 3after call changeArray methods...(back main() method)
The array a is changed...
The array's address: [I@15601ea
  1 2 3我们可以看到main() method中的array a确实发生了改变。希望这个实例还能够说明一些JAVA reference的问题，希望能够对初学JAVA，或者是刚从C++跳转过来的朋友们有所帮助，本人也还是个JAVA初学者，上面的实例与说明难免会出现问题之处，望各位朋友多多包涵  ^ ^

Answer 1

楼主说在关于reference传递的问题上，JAVA 与 C\C++十分不一样。楼主能不能说一说C++中的处理情况呢？

Answer 2

晕死，JAVA和C++完全一样的，只是JAVA没有提供直接修改“指针储存的内存区域”的方法
//C++
void fun(int * point){
    *point = 12345;//这里和JAVA完全相同
    int temp = 12345;
    point = &temp;//同上
    &point = 12345;
}//JAVA
void fun(int [] point){
   point[0] = 12345;
   point = new int[]{12345};   //JAVA是不支持直接修改指针储存的内存区域的
   //&point = 12345;
}

Answer 3

TO：lxleaves(飘泊的叶子) 
    抱歉，本人并不同意您的说法。
    对于reference机制，其提供的操作便是如何籍由reference控制object，C++提供的操作直接支持reference对对象的直接控制，而JAVA中必须通过reference来间接控制object，但程序员本身却只可能操控reference。
    就实现机制本身而言，这就是二者最大的不同了，何为相同？@.@||~

Answer 4

千万别告诉我C中void fun(char * p){
   p = "test";
}能改变实参

Answer 5

c++里&才叫引用。java里引用就相当c++里指针给个例子（内存泄漏暂不考虑）
void changeArray1( int *a )
{
    int b[] = { 1, 2, 3 };
    a = b;    //为什么修改不能影响外部，其实相当 int *temp=a1; temp=b;
}void changeArray2(int* &a)
{
  int *b = new int[3];
  b[0]=1;
  b[1]=2;
  b[2]=3;
  a = b;
}void test(){
  int *a = new int[3];
  a[0] = 3;
  a[1] = 2;
  a[2] = 1;  printArray(a);
  changeArray1(a);
  printArray(a);
  changeArray2(a);
  printArray(a);
}java里的只是相当与changeArray1, 而没用changeArray2这种形式

Answer 6

It is right what kingfish saied!And midthinker wrote the very good code as a java begainer.

Answer 7

我不知道对不对，我看的张孝祥java视频讲座基础篇里面类那一课，就说到拉这个问题
不过那里面是对象，而不是这里的数组

Answer 8

呵呵，是这样的，张孝祥老师的视频讲座听说非常非常棒，但是在下至今无缘看一看，这个例子是在下自己做的，如果有问题还请指正，至于JAVA中array is a object，所以用object or array来说明这个问题其实是一样的。
    TO：lxleaves(飘泊的叶子)
    谢谢您给的建议，不过我完全赞同kingfish的观点，JAVA的引用十分接近于C/C++的指针概念，而非他们的引用概念。^^